吉林箐自然保护区生态系统格局动态变化研究

以2010年云南省古林箐省级自然保护区边界为基础,借助ARCGIS和Fragstats软件从时间和空间上统计分析2000～2010年保护区范围内的生态系统变化特征,计算生态系统转移矩阵和景观格局变化特征,并且对十年内的变化进行了分析总结.结果表明:古林箐省级自然保护区的生态系统构成在2000 ～ 2005年呈现出上升趋势,而在2005 ～ 2010年呈现下降趋势.景观格局指数从侧面反映这一规律.但是,从宏观上讲,云南古林箐省级自然保护区在十年间其生态系统构成和景观特征保持不变.生态系统构成在2000 ～ 2010年呈现出先上升后下降的趋势主要是由于森林生态系统的构成出现先上升后下降的变化情况.     

淮安市土地利用景观格局变化及生态效应

以淮安市1988和2005年的遥感解译数据为基础,从景观多样性指数、优势度指数和均匀度指数3个方面定量分析了淮安市土地利用景观格局变化特征,并对其引起的生态系统服务价值变化进行了计算。结果表明,1988-2005年,淮安市土地利用景观多样性指数、均匀度指数总体呈现下降趋势,优势度指数总体呈现上升趋势,生态系统服务价值减少了44.87亿元,土地生态风险指数上升了0.013。     

北江干流河岸缓冲带景观格局的梯度效应分析

基于2000、2005和2010年的TM遥感影像,结合GIS和RS技术,采用缓冲区分析方法研究了北江干流10km河岸缓冲带景观格局特征及其水平梯度效应。结果表明,10 a间,林地是景观基质,其次是农田和水体;农田、草地和灌丛呈减少趋势,建设用地和未利用地呈增加趋势,林地和水体先增加后减少。在类型水平上,各景观组分的复杂度呈下降趋势,破碎化呈现先上升后下降状态,而连接度呈现增强的趋势;在景观水平上,最大斑块和凝聚度指数在0~1 km有明显的峰值,形状指数随着缓冲区宽度的增加逐渐上升,而聚集度指数与凝聚度指数呈现相反的趋势。     

快速城市化地区的土地利用与景观格局演变特征分析——以杭州市区为例

以快速城市化地区杭州市区为例,基于Erdas8.7、Arcgis9.0及Fragstats3.3等软件平台,对1991、1996、2002、2005年遥感影像进行解译,应用景观生态学及其他定量分析方法,探讨了近15年来研究区的土地利用和景观格局变化特征,结果表明：①土地利用结构发生了显著变化,耕地面积明显下降,建设用地显著上升,由1991年的5.83%上升至2005年21.81%;②土地利用信息熵呈上升趋势,与城市化率呈显著的相关关系,决定系数达0.9,反映了在快速城市化过程中土地利用向熵增加的无序度变化发展;③景观格局特征变化显著,整体上景观斑块数量、多样性及景观破碎度呈上升变化趋势,优势度呈下降趋势,分维数分析表明,农业景观、林地景观和水体景观呈上升趋势,说明该类景观的斑块形状由简单变得趋于复杂,而建设景观分维数呈先上升后下降趋势。     

基于InVEST模型的杭州市典型年份年产水量时空变化特征及其影响因素

  目的  自然因素和土地利用变化是引起生态系统服务改变的两大驱动因素。研究年产水量时空变化特征及两大驱动因素对年产水量的影响,对维持或提升城市水源涵养、保持水土具有现实意义。  方法  以浙江省杭州市为研究对象,采用景观格局分析、空间梯度分析、相关性分析等方法,综合应用InVEST、ArcGIS、Fragstats、SPSS等工具,识别杭州市土地利用和气象因子变化特征,评估并分析年产水量时空变化特征及其与气象因子、景观格局指数的相关性。  结果  2000—2015年杭州市年产水量呈先下降后上升趋势。在空间上表现为东北高、西南低,随着远离城市中心先增大后减小,于10 km处达到最大值。建设用地的产水量最大。2000—2015年杭州市土地利用变化最剧烈的是耕地与建设用地之间的转化。景观总体呈现更强烈的破碎化和异质性趋势,在距离城市中心10~20 km处达到峰值。年降水量先降低后升高,年均气温波动上升,年实际蒸散量处于波动状态。离城市中心50 km内年降水量变化不显著,年均气温显著下降,年实际蒸散量先减小后增大。杭州市年产水量与气象因子的相关性大于其与景观格局指数的相关性,其中与气象因子中降水量正相关性最强。  结论  气象因子的变化是引起杭州市年产水量变化的主要因素,但景观格局的影响仍值得关注。距离城市中心10 km处是年产水量变化的拐点。图4表7参34     

土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以宁波市为例

土地利用类型和结构的变化引起区域生态环境效应的变化,以浙江省宁波市为例,利用1996年、2000年和2005年的土地利用详查和变更数据资料,应用Constanza生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,首先分析了1996~2000年和2000~2005年两个时段的宁波市土地利用变化特征,再对由土地利用类型变化导致的生态系统服务价值进行评价与分析。结果表明:1996~2005年间,耕地、牧草地和未利用地面积呈下降趋势,而林地、园地、居民点及工矿用地、交通用地、水域面积呈上升趋势。1996~2000年总体生态服务功能价值呈下降趋势,而2000~2005年总体生态系统服务功能价值呈上升趋势。     

青海湖流域草地景观格局变化研究

应用3s技术与景观格局分析方法,研究了1977—2000年青海湖流域草地景观格局变化。结果表明：1977～2000年,青海湖流域草地景观格局变化呈现斑块数目减少,景观破碎度和分离度下降,平均斑块面积与分维数增加的趋势;从流域内县域景观变化分析,天峻、刚察、海晏县草地景观结构呈现出同样的变化趋势;但共和县1977—2000年草地斑块数目、景观破碎度与分离度增加,平均斑块面积减少,草地景观结构呈现出相反的变化趋势。     

喀斯特地区生态系统服务价值评估——以贵州花江示范区为例

喀斯特地区因其生态环境的特殊性,对其进行生态系统服务价值的定量评估,并揭示其生态服务功能的时空变化特征,对其实现生态恢复和可持续发展显得尤为重要。运用Costanza和谢高地等对生态系统服务价值的估算理论,根据土地利用变化对花江示范区的生态系统服务价值进行定量估算与分析。结果表明,2000—2010年间,花江示范区生态系统服务价值总体上呈增长趋势,增长率高达81.11%,耕地、园地、林地、建设用地和裸岩石砾地的生态系统服务价值呈下降趋势,草地和水域的生态系统服务价值则呈上升趋势;各年的生态系统价值构成中,2000年和2005年都是林地对生态系统服务价值的贡献率最大,而2010年草地对生态系统服务价值的贡献率最大,2000、2005、2010年3个时期的建设用地对生态系统服务价值的贡献率均最低。     

扎龙自然保护区景观格局变化及其驱动机制

运用3S技术,利用6幅Landsat TM图像数据,将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats,分析了扎龙自然保护区1950-2004年间景观格局的变化。结果表明:(1)扎龙自然保护区呈现出以沼泽地为基质的草地、耕地和未利用地等相对为主体的交错景观格局,其余景观类型呈补丁状散布。(2)1950-2004年的54 a中,扎龙自然保护区的草地面积急剧减少,水域、林地、沼泽地、未利用地、住宅用地、耕地面积都呈波动性增加,其中未利用地和耕地面积增加显著。(3)斑块数量变化显著,总的斑块数量呈先增后减再增的趋势,其中林地、未利用地、耕地3种景观类型斑块数量增加明显,水域、沼泽地斑块数量下降显著。(4)景观多样性指数和景观均匀度指数值呈先增加后减少再增加的趋势,景观优势度指数值的变化趋势刚好与之相反。表明扎龙自然保护区的主要景观类型沼泽地和草地对整个景观的控制力越来越弱。(5)景观分离度和景观破碎度的变化趋势完全一样,都是呈先增后减再缓慢上升的趋势。受人类活动影响较大的林地和住宅用地的景观分离度和景观破碎度值较大,而沼泽地和草地等自然特性较强的景观类型的分离度和破碎度值较小。(6)气候变化、人口增长和工程建设是扎龙自然保护区景观格局发生变化的主要驱动力。总之,要实现扎龙自然保护区的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重景观格局的优化,维护景观生态过程与格局的连续性。     

盘锦地区景观多样性及其变化研究

以辽宁盘锦地区为研究对象,基于统一的景观分类系统和景观生态学统计方法,利用遥感和GIS技术,分析了2000-2010年10 a间景观多样性的特征与变化。结果表明,随着经济的发展、城镇化水平的提高,研究区2005-2010年较2000-2005年人类活动为主要驱动力的作用更加明显,斑块总数增加,城镇景观扩张,尤其在双台子区、兴隆台区和辽东湾新区扩张明显,景观格局越加破碎,类型多样性增加,且2005-2010年景观多样性的变化幅度大于2000-2005年的变化幅度。通过叠加分析发现,盘锦地区景观多样性受人类影响的阶段性变化特征突出,建议及早划定盘锦地区生态保护红线,并实行严格的管理制度,保护以湿地景观为基质的景观格局。     

2000-2010年南方丘陵山地带土地覆被及景观格局变化特征

《全国主体功能区域》和“十二·五”规划确定“两屏三带”为主体的生态安全战略格局。本文以 “两屏三带”中发挥华南和西南生态安全屏障的南方丘陵山地带为研究对象,以2000、2005和2010年三期土地覆被为主要数据源,采用转移矩阵和景观格局指数方法,对其土地覆被及景观格局变化特征进行了分析。结果表明:(1)十年来南方丘陵山地带的土地覆被景观类型以林地、耕地为主,分别占南方丘陵山地带总面积的75%和20%;(2)土地覆被变化主要是林地和耕地互相转换,人类在开采自然资源的同时实施了退耕还林、封山育林等生态工程;(3)自然景观斑块数量下降,形状更规则更简单,景观多样性指数上升,优势度稍稍下降,均匀度上升,景观异质性降低,景观格局趋于稳定,生态保护效果明显。     

天目山林区景观格局时空变化及驱动因素分析

  目的  研究南方集体林区的景观格局变化特征及驱动因素,可为森林可持续经营提供科学依据。  方法  采用景观类型面积转移矩阵和景观格局指数分析方法,对比研究了浙江天目山自然保护区国有林和周边社区集体林2000、2010和2017年的景观格局变化特征。  结果  生态林是保护区和社区的优势景观。保护区整体呈生态林面积增加,经济林面积减少趋势,而社区生态林面积逐年减少,经济林面积不断增加;保护区的竹林和山核桃Carya cathayensis林向生态林转化,社区呈现生态林向经济林、建筑、道路转化,经济林之间相互转化,经济林和耕地相互转化的特征。保护区的景观格局变化不大,社区景观的破碎度、异质性和均匀性逐年上升,生态林的优势地位逐年下降。政策因素、市场需求变化和道路是导致保护区和社区森林景观格局变化差异的主要驱动因素。  结论  社区景观格局的变化会影响森林的生态和文化功能,可以从政策、旅游业发展和道路建设等方面制定相关措施。图1表8参17     

退耕还林对喀斯特地区土地利用景观格局影响的定量化评价

近十几年来,退耕还林(草)工程的实施改变了贵州省普定县喀斯特地区土地利用/覆被空间格局,有效地改善了该区域的生态环境质量。在遥感和地理信息系统技术的支持下,基于主成分分析方法,以1999、2003和2009年TM遥感影像数据为主要数据源,定量分析和评价退耕还林(草)工程对土地利用及景观格局特征的影响。结果表明:1)1999—2009年间,退耕还林(草)工程实施后,普定县土地利用景观格局变化呈现出土地利用面积的动态变化、景观异质性和景观结构与形状变化的特征,其中土地利用面积动态变化与景观异质性改变为整个研究区景观格局变化的主导因子。2)从面积变化上看,研究区大量耕地、裸地转化为林地、草地和建设用地,其中林地、草地和建设用地面积呈现快速增长的特征,面积分别增加了53%、50%和140%,同时耕地面积减少了133.32 km2,减少幅度明显。3)从结构与形状指数上看,区域景观斑块总数量呈上升趋势,平均斑块面积有所下降,生态系统格局呈现破碎化加剧的趋势。4)从景观异质性上看,优势组分更加多样化,景观异质性程度逐渐上升,生态景观整体趋于规整,其中林地、草地和建设用地空间更加集聚化,但耕地和裸地分布分散化,破碎度有所上升。研究结果有助于指导退化喀斯特生态系统的恢复与重建。      

基于空间梯度的珠三角城市群森林景观格局分析

[目的]为合理开展珠三角区域的生态环境管理和提高城市居住质量提供建议与依据，为其他城市森林景观建设提供借鉴。[方法]以珠三角为研究对象，基于研究区2000、2010与2020年的土地利用数据，解析珠三角景观时空演变特征与珠三角森林景观格局的演变特征。[结果]2000—2020年，珠三角森林面积总体呈现先增后减的趋势，且森林面积的增减变化具有地域差异性；珠三角整体的景观格局呈现破碎化的趋势，同样具有地域差异性，具体体现在珠三角中部斑块密度降低，珠三角两翼的斑块密度较高；珠三角整体呈现景观破碎化的趋势，但珠三角中森林景观整体的连通性在20年间不断优化，其斑块密度逐年下降，平均斑块大小逐年上升，森林景观同样也具有地域差异性。[结论]研究结果可为珠三角持续建设森林城市群，构筑城市生态安全屏障和提高城市居住质量提供建议与依据。     

南京市城市化与土地生态系统服务耦合度分析

在构建两个子系统指标体系-城市化与土地生态系统服务的基础上,通过信息熵法评价城市化子系统各评价指标的权重和综合城市化水平,及价值系数法计算各种土地利用类型的服务价值,并利用容量耦合度函数和耦合协调度模型来测定南京市2005-2014年城市化与土地生态系统服务之间的耦合度。结果表明,2005-2014年南京市城市化综合指数呈持续上升的趋势,且增长较快。土地生态系统服务综合指数两次呈现先下降后上升的趋势,波动幅度较大,其值介于0.2~0.8之间。研究期内南京市城市化与土地生态系统服务耦合度值均较大,介于0.6~1之间,2005年处于磨合阶段,2005年后进入高水平的耦合阶段。耦合协调度值变幅在0.53~0.73之间,研究期内南京市城市化与土地生态系统服务一直处于高度协调的状态,但呈现出明显的阶段性特征:2005-2009年呈上升趋势;2009-2012年呈下降趋势;2013-2014年协调度慢慢回升。     

基于RS和GIS的边境县域耕地景观时空变化研究——以广西宁明县为例

耕地一直以来都是国内外研究土地利用变化的热点内容之一,在一定时段内的耕地变化能够反映区域景观格局变化的方向。通过对宁明县耕地景观格局时空变化进行分析,从耕地数量、空间分布以及景观格局等视角,对宁明县2005年、2010年和2015年的耕地景观时空变化展开研究,研究表明:宁明县在2005～2015年十年间耕地数量呈上升趋势,中低海拔耕地占比逐年下降,高海拔占比逐年上涨,坡度较小耕地占比逐渐下降,坡度较大耕地占比逐渐上涨;耕地景观受人为因素影响越来越大,破碎度增大,耕地更为分散。通过对宁明县耕地景观格局的分析,对促进宁明县区域生态文明建设、更好的发挥其生态功能以及对其耕地可持续利用和社会经济协调发展都具有重要的理论和现实意义。     

淮安市淮阴区土地利用景观格局变化及其生态效应

基于1996-2008年淮安市淮阴区土地利用变更数据,从景观多样性指数、景观优势度指数和均匀度指数三个方面,定量分析了淮阴区土地利用景观格局变化特征,并对其引起的生态系统服务价值变化进行了计算.研究表明:1996-2008年,淮阴区土地利用景观多样性指数、均匀度指数总体呈现下降趋势,优势度指数总体呈现增加态势,生态系统服务价值减少了47.83×10~6元,土地生态风险指数增加了0.003 0.     

滨海生态脆弱区土地景观格局动态变化分析——以黄骅市为例

为探讨滨海生态脆弱区土地利用景观的时空动态变化过程,以河北省黄骅市为研究区,在1990、2000、2014年3期Land Sat遥感影像的基础上,利用动态度模型、平面重心模型以及Arcgis 9.3、Fragststs 3.3等软件分析了该地区1990—2014年间土地景观格局的动态变化特征。结果表明,1990—2014年年间,从景观类型变化上看,建设用地和盐田面积增多,耕地、草地、湿地和盐碱地面积减少;园地和水域面积整体上较为稳定。从变化速度上看,盐田的变化速度最大,其次是湿地。从景观类型分布重心上看,各类景观都有不同程度的迁移,其中建设用地迁移的距离最远,其次是草地和盐碱地。从景观格局特征上看,景观整体破碎化程度增加,异质性增高。从景观格局梯度上看,水平样带上,一定范围内距离中心城区越远,土地景观类型越复杂,聚合度越差;但距海岸线30 km范围内,景观多样性降低,聚合度较大幅度上升;垂直样带上,由南到北,Shannon多样性指数整体呈上升趋势,中心城区向南,聚合度逐渐增加,向北则呈现出聚合度先小幅上升后又下降的趋势。研究结果可为该地区制定土地利用与生态环境建设规划,实现可持续发展与生态城市建设提供理论依据。     

基于景观连接度的三亚湿地空间格局变化研究

选取三亚湿地1995、2000、2005、2010、2015和2020年6个时间节点,利用Landsat遥感影像为主要数据源,采用景观动态分析方法,并选择适当的景观格局指数,分析三亚湿地景观的空间格局变化及其影响因素。结果表明：三亚市的湿地面积从1995年的18.39 km²减少至2020年的13.85 km²,减幅达25%;在2000—2005、2005—2010年减幅明显,其动态度分别为-1.92%和-2.76%,2015年后减速趋缓,动态度为0.01%。2015—2020年湿地面积持续扩大,斑块优势度增大,斑块的形状和边缘效应更加复杂,但景观空间格局的聚集性呈现出减弱的趋势,复杂性也明显降低,景观连接度有所增强,破碎化程度却呈现出加重的趋势。社会经济因素是造成三亚市湿地空间变化的主要因素,其中人口增长、城市扩张、湿地空间被不断压缩是导致全市湿地面积减少且破碎度增加的主要原因。但是随着国家相关政策的出台,人们对湿地保护意识的增强,三亚市湿地的生存环境在改善中。     

辽宁省沿海区域生态系统质量及其变化研究——以2000—2015年为例

沿海区域是海陆之间相互作用的地带,在资源环境可持续发展方面具有重要作用。以辽宁省沿海区域为研究对象,系统分析2000—2015年生态系统质量变化。结果表明:2000—2015年,森林生态系统年生物量为上升趋势,但相对生物量密度总体处于退化状态,年均植被覆盖度状况总体呈好转趋势;草地生态系统年生物量呈先下降后上升趋势,相对生物量密度总体呈现逐步转好的状态,年均植被覆盖度状况总体呈好转趋势;湿地生态系统年生物量呈先上升后下降的趋势,湿地生态系统相对生物量密度总体呈现逐步转好的状态,年均植被覆盖度状况总体呈好转趋势。